دانلود تحقیق آب بند ها(رشته عمران)

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق آب بند ها(رشته عمران) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:20

فهرست مطالب:

آب بند ها
1.آب بند تزریقی
1-1.عوامل مؤثّر در تزریق
1-2.اجرای تزریق و روش های آن
1-3.نمونه هایی از سدهای تزریق شده
2.ترانشه ی آب بند
3.آب بند ناقص
4.آب بند سپری
5.آب بند سیمانی و پرده ی بتنی درجا
6.پوشش بالادست(upstream blanket)
7.مزایا و معایب آب بندها
منابع و مآخذ

آب بند ها

     نقش آب بند ها(cut off) در شالوده , جلوگیر ی از حرکت کامل آب و یا دست کم طولانی کردن مسیر آب می باشد که در این مورد از فشار تخریبی زه کاسته می گردد و به هر حال دبی کلّ زه کاهش می یابد . در این فصل به طور عمومی و خلاصه در مورد انواع معمول روش های آب بندی توضیح داده می شود.

1. آب بند تزریقی

1-1.عوامل مؤثّر در تزریق

     تکنیک تزریق(grouting) امروزه در بسیاری از پروژه های ساختمانی ودر هدف های متنوّع مورد استفاده قرار می گیرد که در پاره ای موارد به منظور مستحکم کردن زمین ,کاهش دادن تأثیر ارتعاش در خاک و کاهش دادن نشست خاک در اثر بارهای دینامیک و استاتیک و اهدافی مشابه آنچه ذکر شد می باشد, و در مواردی به منظور جلوگیری از حرکت آب است که بر اساس همین هدف در سد سازی مورد استفاده است .

     استفاده از تزریق در پروژه های سد سازی گاه به منظور پر کردن شکاف ها و غارهای درون سنگ های آهکی در ارتباط با مخزن سد می باشد و زمانی به منظور پر کردن حفره های درون خاک در کل یک محدوده ی آب بندی و زمانی به منظور تکمیل آب بندهای دیگر از قبیل آب بندهای پرده سپری می باشد.

     در مورد آب بندی خاک ها توسّط تزریق ,این روش معمولاً در محیطی کارایی لازم را دارد که نفوذپذیری محیط قبل از تزریق از cm/sec001/0 بیشتر باشد.

     تزریق مواد در درون حفره های بین دانه های خاک , ضمن آب بندی کردن آن به استحکام آن نیز کمک می کند .

دانلود گزارش کار آزمایش ضربه جت آب

اختصاصی از یارا فایل دانلود گزارش کار آزمایش ضربه جت آب دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:66

چکیده:

عنوان آزمایش:
آزمایش ضربه جت آب
هدف آزمایش
هدف از این آزمایش بررسی نیروی وارده از یک جت آب به موانع ساکن و مقایسه آن با قوانین ممنتم است.
تعریف جت سیال
جریان سریع یک سیال که یک نیروی F می‌کند را جت سیال می‌گویند. کاربرد آن در توربین است .
تئوری آزمایش
برای یک جت سیال به طور کلی می‌توان به معادله ممنتم را به این صورت نوشت:
 
 - نیروی جت سیال
 - چگالی سیال
 - دبی حجمی سیال
 - سرعت اولیه خروجی
 - سرعت برخورد سیال با مانع
a- برای یک مانع تخت داریم:
    
b- برای مانع نیم‌کره داریم:
    
شرح دستگاه
دستگاه آزمایش شامل یک فواره (جت قائم) است که در داخل یک استوانه‌ی شفاف پلاستیکی قرار دارد در مقابل جت موانع شکل نیمکره، صفحه‌ی مسطح یا صفحه‌ی شیب‌دار قرار می‌گیرد که نیروی وارده بر آن از طرف آب به وسیله اهرم‌بندی روی دستگاه تغییر است وزنه‌ای که برای متعادل کردن به کار می‌رود 540 گرم جرم دارد قطر خروجی جت 10 میلی‌متر است و فاصله‌ی محور تا محور مانه 240 میلی‌متر است فاصله‌ی افشانک تا محل برخورد موانع 65 میلی‌متر است.



روش آزمایش
1- دستگاه باید کاملاً تراز باشد
2- صحفه‌ی مسطح با نیم‌کره را درمکان خود نصب می‌کیم و وزینه‌ی روی اهرم را مقابل عدد صفر خط‌کش قرار می‌دهیم و به وسیله پیچ تنظیم فنر اهرم را در حالت افقی متعادل می‌کنیم به طوری که خط‌کش تراز شود.
3- پمپ دستگاه را روشن کرده و در دبی‌های مختلف نیروی وارد به مانه را اندازه‌گیری می‌کنیم و جدول زیر را پر می‌کنیم.

دانلود مقاله آب و کشاورزی

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله آب و کشاورزی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:47

فهرست مطالب:

مقدمه.................................................................................................    1
آب قابل استفاده در گیاه....................................................................    2
چگونگی جذب و حرکت آب..........................................................    3
تبخیر و تعریق.....................................................................................    4
عوامل محیطی مؤثر بر تبخیر و تعریق..................................................    5
تبخیر و تعریق بالقوه...........................................................................    6
راندمان مصرف آب...........................................................................    9
تاریخچه.............................................................................................    11
معرفی سیستم آبیاری قطره‌ای..............................................................    13
جنبه‌های مثبت و منفی در آبیاری قطره‌ای............................................    15
بافت خاک و نفوذپذیری....................................................................    20
شوری و قلیائیت خاک.......................................................................    20
وجود لایه محدودکننده در پروفیل خاک...........................................    21
نوع زراعت........................................................................................    30
راهبری سیستم آبیاری قطره‌ای............................................................    33
نمونه‌ای از طراحی یک سیستم آبیاری قطره‌ای....................................    42
فهرست منابع......................................................................................    45
    

 
مقدمه:
تمامی جانوران زنده اعم از انسان و گیاه و یا جانوران همواره در‌طول دورة زندگی ‌خویش نیازمند به آب است و حیات بدون وجود آن غیرممکن است. آب مایع حیات و لازمه‌‌ زندگی‌است.
یک گیاه علفی سریع‌الرشد عمدتاً از آب تشکیل‌شده‌است و محتوی آب گیاه بین 70 تا‌90 درصد‌می‌باشد که بسته به سن گیاه، گونه گیاه، بافت گیاه موردنظر و محیط متفاوت است.
بنابه دلایل زیر می‌توان فهمید که آب برای بسیاری از فعالیتهای گیاهی لازم‌است:
اول آنکه حلاّ ل‌ بوده و محیطی مناسب برای واکنش‌های شیمیائی فراهم‌می‌نماید.
دوم آنکه محیط مناسب برای انتقال موادآلی و معدنی می‌باشد.
سوم‌آنکه محیطی مناسب است که موجب تورم سلول‌های گیاهی‌می‌شود. آماس باعث بزرگ‌شدن سلول، ساختارگیاه و شکل‌گیری آن می‌گردد.
چهارم آنکه باعث آبگیری و خنثی‌سازی بار الکتریکی روی مولکولهای کلوئیدی می‌شود.
دیگر آنکه ماده خام فتوسنتزی فرآیندهای هیدرولتیکی و سایر واکنش‌های گیاهی را تشکیل‌می‌دهد .
باید دانست که ریشة گیاه در خاکهای نسبتاً مرطوب نفوذ‌می‌کند در حالی که ساقه و برگها در محیط نسبتاً خشک رشد‌می‌نمایند. به همین خاطر است که آب از خاک به داخل گیاه نفوذ‌کرده و به اتمسفر برمی‌گردد که این امر در جهت کاهش انرژی پتانسیل صورت‌می‌گیرد.
رشد گیاه تابع وجود آب است بدین معنی که هر وقت آب محدود‌باشد رشد نیز کاهش‌می‌یابد ودر نتیجه عملکرد نیز کاهش‌می‌یابد. مقدار کاهش عملکرد متأثر از ژنوتیپ، شدت کمبود آب و مرحله نمو گیاه می‌باشد.

آب قابل استفاده در گیاه  
ریشة گیاهان در خاک مرطوب رشدنموده و آب را تازمانی که پتانسیل آب خاک به یک حد بحرانی برسد از خاک می‌گیرند. آب قابل استفاده گیاه به آبی‌گفته‌می‌شود که آن مقدار از آبی که خاک می‌تواند از طریق ریشه گیاهان خارج‌گردد و یا تفاوت محتوی آب ظرفیت مزرعه و درصد پژمردگی دائم .
رطوبت قابل استفاده از خاک متأثر از خواص کلوئیدی خاک همچون سطح ویژة ذرات خاک می‌باشد.‌مثلاً یک خاک رُسی لومی حدود 20درصد وزن خود آب قابل استفاده‌دارد. درحالی که یک خاک دارای بافت سبکتر مانند یک خاک شنی ریز حدود 7درصد وزن خود آب قابل استفاده دارد. باید توجه‌کرد یک خاک دارای بافت شنی ریز کمتر از 8 سانتیمتر آب در هر متر عمق خاک نگهداری می‌کند در حالی که یک خاک با بافت رُسی لومی حدود 17 سانتیمتر آب قابل استفاده در هر متر عمق خاک نگهداری می‌کند.

چگونگی جذب و حرکت آب
در مقایسه با گیاهان یا خاک، هوا معمولاً دارای پتانسیل آب بسیار کم می‌باشد. چونکه یک برگ زنده معمولاً دارای پتانسیل آب بیش از 15- بار می‌باشد. بنابراین یک اختلاف انرژی زیادی بین هوا و برگ وجوددارد که موجب استمرار حرکت آب به صورت بخار از برگ به هوا می‌گردد. وقتی اتلاف آب از گیاه صورت نمی‌گیرد مثلاً در شب پتانسیل آب گیاه با پتانسیل آب خاک به حالت تعادل نزدیک‌می‌شوند. اگر روزنه‌ها باز باشند اتلاف آب از برگ‌ها به طور مستمر ادامه داشته و موجب‌می‌شود که پتانسیل آب برگ نسبت به پتانسیل آب دمبرگ کاهش‌می‌یابد. این جریان از محل پتانسیل آب زیاد به کم حرکت می‌کند. لذا از دمبرگ به برگ جریان می‌یابد. این جریان آب پتانسیل آب دمبرگ را که از حالت تعادل با پتانسیل آب ساقه‌می‌باشد کاهش داده و لذا آب از ساقه به طرف دمبرگ جریان‌می‌یابد. این اختلاف انرژی تا ریشه و خاک نیز ادامه دارد به عبارت دیگر در سیستم انتقال آب از خاک به ریشه یک اختلاف پتانسیل به‌وجود می‌آید. سرعت جذب اب و حرکت آن در داخل گیاه بستگی به محتوی رطوبت خاک، تماس ریشه و خاک، مقاومت‌های گیاه و خاک در برابر جریان آب و اختلاف پتانسیل آب موجود دارد .
تبخیر و تعرق
با توجه به تعریف تبخیر و تعرق که عبارتند از مجموع آبی که در مزرعه از طریق تبخیر و تعرق از گیاه از دست‌می‌رود را گویند. تبخیر یک فرآیند وابسته به انرژی است که متضمن تغییر از حالت مایع به بخارمی‌باشد. شدت تعرق تابع اختلاف فشار بخار مقاومت در برابر جریان آب و توانایی گیاه و خاک از نظر انتقال آب به جایگاه تعرق‌می‌باشد.
تعرق عمدتاً نیروی محرکه جهت به جریان‌انداختن آب جذب‌شده در گیاه را علیرغم وجود نیروی ثقل و مقاومت‌های اصطکاکی موجود در مسیر آب در گیاه تأمین‌می‌کند. سرعت جذب فعال آب نقش ناچیزی در جذب آب ایفا‌می‌نمایند ووقتی این مکانیزم‌ها مشخص‌می‌شوند که تعرق کم‌بوده و یا متوقف‌شده‌است.
مقدار تبخیر و تعرق در سطح یک جامعه گیاهی تابع اختلاف پتانسیل آب بین خاک و هوای خارج و مقاومت موجود در سر راه حرکت آب به داخل گیاه یا حرکت آب به سطح خاک‌می‌باشد. تشعشع خورشیدی، درجة حرارت، رطوبت نسبی و باد عوامل محیطی عمده‌ای هستند که تبخیر و تعرق را اثر‌می‌گذارند. بسته‌شدن روزنه‌ها، تعداد و اندازه روزنه‌ها، مقدار برگ و خصوصیات برگ عوامل گیاهی هستند که مقاومت در سرراه انتقال آب از خاک به هوا را تشکیل‌می‌دهند.

عوامل محیطی مؤثر بر تبخیر و تعرق
اتلاف آب از گیاه توسط عوامل گیاهی و محیطی تعیین‌می‌شود. اثر عوامل محیطی روی تبخیر و تعرق بنام نیاز اتمسفری یا نیاز تبخیری نامیده‌می‌شود.
هرقدر این نیاز بیشتر باشد سرعت تبخیر آب از سطح آزاد بیشتر‌می‌شود. از عواملی که این نیاز را تحت تأثیر قرارمی‌دهند عبارتند از:
تشعشع خورشید، درجة حرارت، رطوبت نسبی و باد. مثلاً با افزایش درجه حرارت این نیاز افزایش‌می‌یابد. یا اینکه نیاز اتمسفری با رطوبت نسبی رابطه عکس‌دارد. یعنی اینکه با افزایش رطوبت تبخیر و تعرق کاهش‌می‌یابد. باید توجه‌نمود که تعرق موقعی صورت‌می‌گیرد که بخار آب از طریق روزنه‌ها به بیرون منتشر می‌شود. در هوای آرام یک مانع اختلاف انتشار متشکل از یک لایه آب در اطراف روزنه‌ها ایجادمی‌شود که شیب انتشار برگ و هوا کاهش‌‌می‌یابد. بدین‌معنی که آبی از سطوح مرطوب درونی برگ به بیرون منتشر می‌شود در مقابل خود به یک لایه آب از بیرون برگ روبرو‌می‌شود. این لایه شیب انتشار بین برگ و هوا را در نتیجه تعرق کاهش‌می‌دهد. وقتی هوای متلاطم رطوبت موجود در نزدیکی برگ را دورمی‌سازد اختلاف آب داخل برگ ودر هوای مجاور روزنه‌ها افزایش‌می‌یابد و انتشار آب از برگ افزایش‌می‌یابد.
علاوه بر موارد فوق‌الذکر عوامل گیاهی نیز براین مقدارمؤثر می‌باشند مثل بسته‌شدن روزنه‌ها که در این صورت میزان تعرق کمتر می‌شود. که خود بازو بسته‌شدن روزنه‌ها نیز تحت عواملی همچون میزان نور و رطوبت‌می‌باشند. از عوامل مؤثر دیگر می‌توان به تعداد روزنه‌ها و اندازه آنها اشاره‌نمود. هرچقدر این تعداد بیشتر و اندازه آنها بیشتر تبخیر و تعرق نیز افزایش‌می‌یابد.
سطح برگ نیز یکی از عوامل مؤثر دیگری است. که هر چقدر بیشتر، میزان تبخیر و تعرق نیز افزایش‌می‌یابد. برگهای بسیاری از گیاهان دارای برگهای تاخورده یا پیچشی می‌باشند. مثلاً در بلوگراس، سطح برگی که در معرض خورشید قرارمی‌گیرد با تاشدن برگ کاهش‌می‌یابد. و یا گیاه سویا برگ‌های خود را آنچنان می‌پیچد که کرکهای نقره‌ای سطح تحتانی برگها ظاهر‌شده و می‌تواند نور بیشتری را منعکس‌کنند.
عمق ریشه و گسترش آنها در خاک یکی از عوامل مؤثر بر تبخیر و تعرق می‌باشد. هر چه عمق ریشه افزایش‌یابد آب قابل استفاده گیاه نیز افزایش‌می‌یابد. همچنین گسترش ریشه تخلیه آب را از هر واحد حجم خاک قبل از آن که رطوبت آن به حد پژمردگی دائمی‌برسد افزایش‌می‌دهد .

دانلود تحقیق آب و خواص آن

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق آب و خواص آن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:95

چکیده:

کیفیت آبهای زیر زمینی
آب خالص (H2o) به طور معمول در طبیعت یافت نمی شود. حتی آب باران نیز برخلاف آنچه در گذشته تصور می شد خالص نیست. آب طبیعی اعم از منابع سطحی یا زیرزمینی به دست آمده باشد، شامل مواد جامد حل شده، گازها و مواد معلق است. کیفیت و کمیت اجزاء تشکیل دهندة آب به پارامترهای ژئولوژیکی و محیطی بستگی داشته و دائماً در اثر واکنش آب در تماس با رساناها و فعالیتهای انسانی، تغییر می کند. آبی هم که به عنوان آب طبیعی شناخته می شود نیز ممکن است همواره آلوده بوده و از این رو اصطلاح « آب طبیعی» نیز می تواند گمراه کننده باشد. آب طبیعی اصطلاحاً به آبی گفته می شود که هنوز مورد استفاده قرار نگرفته و اصولاً برای نمونه گیری و آزمایش به منظور پژوهش از آن استفاده می شود.
برای تعیین کیفیت آب قابل قبول برای مصارف کشاورزی و صنعتی یا انسانی، آب در معرض برخی آزمایشها قرار می گیرد. معمولاً این آزمایشها شیمیایی، فیزیکی، بیولوژیکی و رادیولوژیکی می باشد. نتایج این آزمایشها برای هر نوع استفادة خالص، با استاندارد قابل قبول آن استفاده مقایسه می شود. این استانداردها با یکدیگر فرق دارند. برای مثال کیفیت آب قابل قبول برای کشاورزی ممکن است برای آشامیدن قابل قبول نباشد. در صنعت نیز ممکن است استاندارد کیفیت آب قابل قبول با یک کاربرد خاص برای کاربردهای دیگر متفاوت باشد.
درجه حرارت آب، یکی از مهمترین عوامل مؤثر در کیفیت آب زیرزمینی است. درجه حرارت آب در مصارف مختلف صنعتی، انسانی، گیاهی و جانوری از اهمیت خاصی برخوردار است. درجه حرارت آب زیرزمینی در یک محل معمولاً در سراسر سال یکنواخت است. به همین دلیل آب زیرزمینی به عنوان آب مورد نیاز صنعت و انسان در بسیاری از موارد بر آب سطحی برتری دارد.
با مطالعه عوامل مؤثر در کیفیت آبهای زیرزمینی می توان کیفیت آیندة آن را در مقایسه با کیفیت فعلی پیش بینی کرد. با تعیین کیفیت آبهای زیرزمینی می توان نوع مصرف آن را تعیین نمود. دبی آبهای زیرزمینی را در یک محل می توان با اندازه گیری کل مواد جامد حل شده ( T D S  ) در آن محل محاسبه نمود. با اندازه گیری غلظت یونی آبهای زیرزمینی و دبی نهرهای سطحی نیز می توان دبی آبهای زیرزمینی را به دست آورد.
مطالعه ترکیبات شیمیایی آب و تغییرات آنها می توان در منبع یا منابع تغذیه مصنوعی و تعیین مسیر آبهای زیرزمینی مؤثر واقع شود. همچنین با مطالعه ترکیبات آب می توان به وجود لایه های مرزی آبدار و شکل و ترتیب سیستمهای جریان در این لایه ها پی برد. تغییر کیفیت آبهای زیرزمینی می تواند از تغییر کیفیت بارش نفوذی، اندرکنش آبهای زیرزمینی با محیط، طول مسیر جریان، مدت زمان، ماند آب، و نوع گونه های گیاهان در یک محل متأثر گردد. با جذب گازهای مختلف توسط آب نیز کیفیت آبهای زیرزمینی تغییر می کند.
9-1- سرچشمه شوری
در آبهای زیرزمینی نمکهایی به صورت محلول وجود دارد. نوع و غلظت این نمکها به محیط، حرکت، و سرچشمة ( Source  ) آبهای زیرزمینی بستگی دارد. نمکهای محلول در آبهای زیرزمینی در درجة اول از حل مواد قابل حل نتیجه می شوند. در ناحیه هایی که حجم زیادی از آب سطحی به آب زیرزمینی می پیوندد، کیفیت آبهای نفوذ کننده تأثیر زیادی بر کیفیت آب زیرزمینی خواهد داشت. گازهایی که منشاء مواد مذاب معدنی ( Magmatic  ) دارند، به طور موضعی به میزان مواد معدنی و محلول در آب زیرزمینی می افزایند. آبهای ذاتی (Canate waters  ) از آبهای باقیمانده ( Residual waters   ) محبوس در سنگهای رسوبی، حاصل شده و معمولاً دارای مواد معدنی زیادی هستند. آب باران نیز نمکهایی را که از جو گرفته است با خود به داخل زمین     می برد.
آب زیرزمینی ضمن عبور از خاک، مواد محلولی را که از تجزیة خاک حاصل شده با خود می برد و به این طریق به مقدار نمک خود می افزاید. آب اضافی آبیاری که از طریق نفوذ، به سفرة آب زیرزمینی می رسد مقدار معتنابهی نمک به آب زیرزمینی می افزاید. مقدار نمک آبی که از منطقة نفوذ ریشة گیاهان در زمینهای کشاورزی عبور کند  ( آب زهکشی )، چندین برابر مقدار نمک آب آبیاری است. افزایش غلظت نمک در آب زهکشی به علت تعرق و تبخیر گیاهان (  Evapotranspiration  ) در محل می باشد. جذب انتخابی کودها و نمکها بوسیلة گیاهان ( Seiective absorption  ) نیز موجب تغییر غلظت نمک در آب نفوذ کرده می شوند. عواملی که باعث اضافه شدن غلظت نمک در آب نفوذ کرده به زمین می شوند عبارتند از:
-    نفوذ پذیری خاک،
-     وضع زهکشی
-     مقدار تبخیر و تعرق گیاهان
-     آب و هوا.
-     در خاکها و آبهای زیرزمینی نواحی خشک که عمل شستشوی املاح بوسیلة آب باران، به اندازة کافی صورت نمی گیرد، شوری خاک و آب زیرزمینی زیاد است و قدرت تولید محصول در این قبیل زمینها کاهش می یابد.
به علت نامحلول بودن نسبی عناصر تشکیل دهندة سنگهای آذرین، آب زیرزمینی که از این گونه سنگها عبور می کند تنها مقدار کمی از مواد معدنی را در خود حل می کند. آب بارانی که به زمین نفوذ می کند به علت داشتن گاز کربنیک جو، توانایی حلالیت بیشتری دارد. در آبهای زیرزمینی که با سنگهای آذرین در تماسند، مواد معدنی از نوع سیلیکات نسبتاً بیشتر از بقیة مواد دیده می شوند.
انحلال سنگهای رسوبی بیشتر از سنگهای آذرین است، این خاصیت، به همراه فراوانی سنگهای رسوبی در پوستة زمین، موجب شده است که قسمت اعظم مواد محلول آبهای زیرزمینی دیده می شوند. آنیونهای موجود در آبهای زیرزمینی عبارتند از: بیکربناتها، کربناتها و سولفاتها. در شرایط طبیعی، کلرورها و نیتراتها فقط به مقدار کم در آب زیرزمینی وجود دارند. منابع کلرورها، فاضلابها و آبهای ذاتی و آب نافذ دریا می باشد. غلظت زیاد نیتراتها دال بر وجود منابع آلوده کننده در زمین است. در مناطقی که سنگ آهک وجود دارد، معمولاً یونهای کلسیم و کربنات در اثر حل شدن سنگ آهک به آب زیرزمینی اضافه می شوند.
9-2- تأثیر عوامل آب و هوا، موقعیت جغرافیایی و باران در کیفیت آب های زیرزمینی
موقعیت جغرافیایی محل و وضع آب و هوا تأثیر زیادی بر کیفیت آب دارد. غالباً آبهای مناطق کوهستانی، خیلی شیرین تر یا کم نمک تر از آبهای مناطق دشتی و کویری است. به طور کلی می توان گفت آبهای مناطق خشک دنیا، از آبهای مناطق معتدل مرطوب، نمک بیشتری دارند. نامناسب بودن شرایط آب و هوایی، مانند کم بودن میزان بارندگی، بالابودن درجه حرارت و شدت تبخیر، باعث بالا رفتن غلظت املاح می شود.
بر اثر تبخیر زیاد آب، نمکهای موجود در آن به حد اشباع رسیده و سرانجام رسوب می کنند. این رسوب در مناطق معتدل و کوهستانی، بیشتر از نوع توفهای آهکی و در مناطق بیابانی ابتدا به صورت گچ و بعد به صورت قشری از نمک است. هر قدر میزان رطوبت و بارندگی بیشتر باشد، به همان نسبت نیز از مقدار تبخیر کاسته شده و از بد شدن کیفیت آب کاسته می شود.
در مواردی که رطوبتی در سطح سنگ یا خاک وجود داشته باشد، گرما باعث می شود که محیط مناسبی برای فعالیت میکروارگانیسمها، یا موجودات زنده کوچک ذره بینی، به وجود آید. در نتیجه فعالیت این موجودات، گازکربنیک آزاد می شود. این گاز مهمترین عامل مؤثر در تخریب شیمیایی سنگها و کانیهای سیلیسی و آهکی است.
کیفیت آب زیرزمینی تحت تأثیر جنبه های مختلفی از چرخة آب در طبیعت متأثر        می گردد. بارش جوی ( باران و برف ) شامل آبی است که خالصی خود را در حین عبور از میان جو قبل از رسیدن به سطح زمین از دست می دهد. ناخالصی ها و ترکیبات شیمیایی موجود در جو، ناشی از عوامل زیر است:
-    خاکسترها و گازهای آتشفشانی
-     گرد و خاک و مواد جامد هوازده
-     نمکهای جابجا شده در اثر تابش آفتاب و تشعشعات کیهانی
-     گازهای خروجی از کارخانجات صنعتی
-     امواج رادیواکتیو ناشی از انفجارات هسته ای
تا قبل از آغاز آزمایشهای مربوط به سلاحهای هسته ای در سال 1952، مقدار تریتیم (Tritum    ) آب باران از 1 تا 10 واحد تریتیم ( Tu  ) بیشتر نبود. پس از سال 1954، مقدار تریتیم در بسیاری از نواحی از Tu 20 افزایش یافت ( 1970، Walton  ).
وقتی باران به سطح زمین می رسد قبلاً قسمتی از ناخالصیها و ترکیبات شیمیایی موجود در آن حل شده و بقیه با آبهای سطحی مخلوط می شوند. سپس آب باران با مواد معدنی و خاک و سنگ واکنش شیمیایی انجام می دهد. مقدار و نوع مواد معدنی حل شده در آب باران به ترکیبات شیمیایی و ساختمان فیزیکی خاک و سنگ و عواملی از قبیل غلظت یونی هیدروژن ( PH  ) و پتانسیل احیا ( EH  )ی آب بستگی دارد غلظت یون هیدروژن ( PH  ) به غلظت مؤثر یونها در آب نسبت داده می شود. این کمیت به صورت لگاریتم در پایه 10 غلظت + H( با علامت منفی) و برحسب مول بر لیتر (mol/lit  ) بیان می شود ( 1978   Bouwer,  ). آب مقطر در دمای c25 دارای غلظت + Hبرابر با mol /1   10است. بنابراین PH   آن برابر PH= -log 10-7= 7 می باشد. این محلول با 7= PH  خنثی نامیده می شود ( مقدار یونهای H+ وOH- برابرند).
هنگامی که   7  PH<است، محلول، اسیدی است. این چنین آبهایی روی دوام پمپها، فیلتر چاهها ( Well screen  ) و لوله داخل چاه ( Casing  ) اثر می گذارند. آب قلیایی دارای 7 PH >  می باشد. بیشتر آبهای طبیعی دارای PH  بین 6 و 5/8 می باشند ( 1970, Hem  ). وقتی PH  از 5/8 تجاوز کند، آب معمولاً آزاد است. PH  کم نشان می دهد که آب یا دارای مقداری جزئی از اسیدهای معدنی است که از منابع سولفیدی بدست آمده اند و یا دارای اسیدهای آلی است.
پتانسیل احیاء ( EH  ) مقیاسی است که قدرت یک محیط طبیعی را برای افزایش یا کاهش ظرفیت مثبت یا از دست دادن الکترونها نشان می دهد ( 1972،  Domenico  ). به عبارت ساده تر پتانسیل احیاء مقیاسی است که انرژی مورد نیاز برای از جا کندن و بلند کردن الکترونها را از یونها در یک محیط شیمیایی داده شده مشخص می کند.
غلظت شیمیایی آب باران از فصلی به فصل دیگر و از محلی به محل دیگر تغییر می کند. غالباً مقدار زیادی از آمونیم و نیترات موجود در آب، از خاک تأمین شده اند. در نواحی ساحلی و غلظت کلراید ( CI  ) و پتاسیم ( K ) به طور نسبی به حدود mg/1  8 و mg/1 4/0 می رسد. غلظت سدیم از حدود 1/0 تا 3/0 میلی گرم بر لیتر در نواحی غیر ساحلی و تا حدود mg/1 4 در نواحی ساحلی تغییر می کند. غلظت کلسیم در خاکهای قلیایی ( AlKali  ) و هنگامی که طوفانهای خاکی ( Dust storms  ) روی می دهند افزایش می یابد.
دی اکسید کربن ( CO2  ) کسب شده از جو، تولید اسیدکربنیک می کند که با PH کمتر از 7 به آب باران وارد می شود. در نواحی صنعتی که هوا آلوده است، ممکن است مقدار PH باران از 5/4 نیز کمتر شود.
9-3- تأثیر عامل زمین در کیفیت آبهای زیرزمینی
آ‌ب باران که به سطح زمین می رسد آبهای سطحی و زیرزمینی را تشکیل می دهد. این آب در ابتدا دارای نمک بسیار ناچیزی است، اما پس از تماس با رسوبات زمین شناسی و سنگهای مختلف، املاح آن زیاد می شود. املاحی که در آغاز جریان در آب وجود دارند با کانی های رسوبات یا سنگهایی که آب از آنها عبور می کند واکنش پیدا می کند  و املاح موجود در سنگ حل می شود.
طول مسیر یا جابجایی یک نمک تا محلی که به غلظت اشباع می رسد و دوباره در قالب سنگ یا خاک از محلول جدا می گردد به قابلیت به قابلیت حل شدن آن بستگی دارد. قابلیت جابجایی هر یک از نمکها، بسیار متفاوت است. قابلیت جابجایی و حل شدن یونهای کلر موجود در سنگها از همه بیشتر و صد در صد است. قدرت جابجایی یونهای دیگر کمتر است. به عنوان مثال قدرت جابجایی و قابلیت حل شدن یون کلسیم ( Ca++  ) را می توان 3 درصد و سدیم ( Na+  ) را 5/2 درصد ذکر کرد.
وقتی آب باران به زمین می رسد، پوشش خاک و سایر مواد ناشی شده از تجزیه گیاهان و حیوانات را به همین دلیل در منطقة رشد گیاه، ترکیبات شیمیایی آب با تبادل یونی بین اجزاء تشکیل دهندة آب و خاک یا به علت جذب مواد مغذی به وسیله گیاهان تغییر می کند. معمولاً آبی که در خاک نفوذ می کند حاوی نیتراتها، فسفاتها و پتاسیم است ( که از کودهای شیمیایی موجود درخاک حاصب می شوند ). هنگامی که گیاهان و سایر ارگانیسم های زنده، دی اکسید کربن  و سایر ارگانیسم های زنده، دی اکسید کربن ( Co 2 ) و اسیدهای ارگانیک تولید می کنند، PH آب نفوذی کاهش می یابد. و به این ترتیب غلظت نمک در آب زیرزمینی که از‌ آب آبیاری نتیجه می شود بسیار بیشتر از آبهای سطحی می گردد.
در مناطق لم یرزع و خشک معمولاً میزان تبخیر بیش از میزان نفوذ است. اگر زمین زهکشی نشود این امر باعث جمع شدن توده ای از نمک در نزدیکی سطح زمین می شود. به این ترتیب خاصیت اسیدی آب باران و آب سطحی ( مانند آب مورد استفاده در آبیاری ) کمی بعد از نفوذ آب به داخل خاک افزایش می یابد. با توجه به میزان قابلیت حل و ویژگی های کانیهای خاک و سنگ، مقدار مواد جامد قابل حل (T D S ، Total dissolved solids  ) در آب نفوذی تغییر می یابد. علاوه براین، خاطر نشان می سازد که میزان قابلیت حل با درجه حرارت و فشار نیز تغییر می کند.
تغییرات فصلی آب از نظر کم و زیاد شدن باعث ایجاد نوسانات فصلی کیفیت شیمیایی آب می شود. بنابراین شیمی خاک مورد آبهای طبیعی دوره ای بود و تحت تأثیر چرخة هیدرولوژیکی قرار دارد. مهمترین نمکهای محلول که توسط چرخة شیمیایی خاک تولید می شوند به دو گروه تقسیم می گردند ( 1955، Cheboter ). یونهایی که مقدار آنها زیاد است عبارتند از: Hco-3 ، Co 2-3 ، Cl- ، So2-4 ، Na+ ،  K+،   Co2+ ، Mg2+ ، H+ ، و یونهایی که به ندرت و اتفاقی با آنها روبرو می شویم عبارتند از: NH4+،  Al3+،  Fe2+،  Fe3+،  No-2،  So2-3، Oh-،  Sio2-3،  جدول شماره (9-1 ) آنیونها و کاتیونهای موجود در آبهای زیرزمینی را مشخص می کند. کاتیونها دارای بار مثبت و آنیونها دارای بار منفی هستند.

دانلود مقاله آب سنگین

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله آب سنگین دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:17

فهرست مطالب:

آب سنگین
تاریخچه
آب نیمه سنگین
معایب آب سنگین
  تفاوت در نوترون
  تولید آب سنگین
کاربرد های آب سنگین   
  آب سنگین و بمب اتم
   تاریخ آب سنگین
فشرده اطلاعات آب سنگین
برخی از خواص آب معمولی و آب سنگین
تولید آب سنگین، مراحل و کاربردها
● مفهوم و مراحل تولید
● آب با اکسیژن سنگین

آب سنگین

آب سنگین آبی است که نسبت ایزوتوپ دوتریوم در آن از حد آب معمولی بیشتر است. در آب سنگین (با فرمول D۲O) بر خلاف آب معمولی (با فرمول H۲O) به جای هیدروژن ایزوتوپ هیدروژن دوتریم با اکسیژن ترکیب شده است.

تاریخچه

هارولد یوری شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپها که در سال 1934 جایزه نوبل در شیمی گرفت در سال 1931 ایزوتوپ هیدروژن سنگین را که بعد ها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد.

همچنین در سال 1933، گیلبرت نیوتن لوئیس (Gilbert Newton Lewis شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی) استاد هارولد یوری توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را بوسیله عمل الکترولیز بوجود آورد.

اولین کاربرد علمی از آب سنگین در سال در سال 1934 توسط دو بیولوژیست بنامهای هوسی (Hevesy) و هافر(Hoffer) صورت گرفت. آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده قرار دادند.

آب نیمه سنگین

چنانچه در اکسید هیدروژن تنها یکی از اتمهای هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه حاصله (HDO) را آب نیمه سنگین می گویند. در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکوهای آب حضور داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می شود.

معایب آب سنگین

آب سخـت آبـی اسـت کـه حـاوی گـچ، آهـک و دیــگر املاح محلول می بـاشـد. در آب سـخـت سـطـــح برخی از املاح مـعـدنی مـحـلـول در آب بیـشـــتر است. این املاح معدنی عمدتا شامل کربنات کلسیم و کربنات منیزیم می باشند.

اما املاحی مانند بی کربناتها، سولفاتها و سیلیکات ها و هــمچنین آهن و منگنز را نیز در برمیگیرد. با آنکه نوشیدن آب سـخـت مشـکل خـاصـی بـرای سـلامـتـی شـما ایجاد نمی کنـد .

(جـز آنـکه میتواند تشکیل سنگ کلیه را افزایش دهـد) چــه بسا ممکن است در برخی موارد مزیتهایی نیز داشـتــه باشد .

(مثلا شکستگی استخوانها سریعتر جوش می خـورند و یا خوردگی را در لوله ها به حداقل میرساند)

امــا مصرف آب سخت مضرات بسیاری نیز دارا میباشد که به قرار زیر میباشد:

1- موجب رسوب مواد آهکی بروی جداره داخلی کتریها، قوریها، لوله های آب گرم، لباس شوییها، ظرف شوییها، کولرها، شوفاژها و دیگهای بخار میگردد.

2- کیفیت طعم و مزه چای و قهوه را کاهش میدهد.

3- صابون، شامپو و سایر شوینده های خانگی با آب سخت خوب کف تولید نمیکنند بنابراین بازده شستشو کاهش یافته و مصرف شوینده ها افزایش می یابد.

4- سبب خشن و زبر شدن البسه، رنگ پریدگی لباسها و خاکستری شدن لباسهای سفید رنگ میشود. عمر مفید لباسها را کاهش میدهد.

5- کارایی و راندمان شوفاژ و سایر سیستمهای گرمایشی که در آنها آب جریان دارد راکاهش میدهد.

6- سبزیها به خوبی پخته نمیگردند.

7- شستن بدن حین استحمام با آب سخت سبب میگردد قشری از نمکهای نامحلول روی پوست و موهای بدن رسوب کند. که همین امر سبب مسدود شدن روزنه ها و خارش و سوزش پوست میگردد. همچنین موها را رنگ پریده کرده و شانه کردن و برس کشیدن موها دشوار میگردد. این رسوبات رشد باکتریها را نیز تسهیل میکند.

برای کاهش سختی آب میتوانید از فیلترهای تصفیه کننده آب خانگی استفاده کنید که دارای سختی گیر میباشند. سختی گیرها با تبادل یونهای کلسیم و منیزیم با یونهای سدیم و پتاسیم غلظت املاح سخت را کاهش میدهند.

مزایای آبی که سختی آن گرفته شده است

1- عمر مفید هیترها، ظرف شوییها و ماشین لباس شوییها و لوله های آب افزایش مییابد.

2- صابون و شامپو بهتر کف تولید کرده و میزان مصرف آنها 50 درصد کاهش می یابد.

3- کف خمیر دندان افزایش می یابد.

4- بازده سیستمهای گرمایشی افزایش می یابد.

5- مدت زمان شستشوی ظرفها کاهش می یابد.

6- جرم و رسوبات کتری، قوری، لوله های آب گرم و وان حمام حذف میگردد.

7- رگه ها و لکهای ظروف پس از شستشو به حداقل رسیده و ظروف براق تر و درخشنده تر میگردند.

8- موها را نرم و لطیف کرده و شانه و برس زدن آنها راحت تر میگردد.